First measurement of the charged current (ν)over-barμ double differential cross section on a water target without pions in the final state

Abe, K.; Akutsu, R.; Ali, A.; Alt, C.; Andreopoulos, C.; Anthony, L.; Antonova, M.; Aoki, S.; Ariga, A.; Ashida, Y.; Atkin, E.  t.; Awataguchi, Y.; Ban, S.; Barbi, M.; Barker, G.  j.; Barr, G.; Barry, C.; Batkiewicz-Kwasniak, M.; Beloshapkin, A.; Bench, F.; Berardi, V.; Berkman, S.; Berns, L.; Bhadra, S.; Bienstock, S.; Blondel, A.; Bolognesi, S.; Bourguille, B.; Boyd, S.  b.; Brailsford, D.; Bravar, A.; Bronner, C.; Buizza Avanzini, M.; Calcutt, J.; Campbell, T.; Cao, S.; Cartwright, S.  l.; Catanesi, M.  g.; Cervera, A.; Chappell, A.; Checchia, C.; Cherdack, D.; Chikuma, N.; Christodoulou, G.; Coleman, J.; Collazuol, G.; Cook, L.; Coplowe, D.; Cudd, A.; Dabrowska, A.; De Rosa, G.; Dealtry, T.; Denner, P.  f.; Dennis, S.  r.; Densham, C.; Di Lodovico, F.; Dokania, N.; Dolan, S.; Drapier, O.; Dumarchez, J.; Dunne, P.; Eklund, L.; Emery-Schrenk, S.; Ereditato, A.; Fernandez, P.; Feusels, T.; Finch, A.  j.; Fiorentini, G.  a.; Fiorillo, G.; Francois, C.; Friend, M.; Fujii, Y.; Fujita, R.; Fukuda, D.; Fukuda, R.; Fukuda, Y.; Gameil, K.; Giganti, C.; Golan, T.; Gonin, M.; Gorin, A.; Guigue, M.; Hadley, D.  r.; Haigh, J.  t.; Hamacher-Baumann, P.; Hartz, M.; Hasegawa, T.; Hastings, N.  c.; Hayashino, T.; Hayato, Y.; Hiramoto, A.; Hogan, M.; Holeczek, J.; Hong Van, N.  t.; Iacob, F.; Ichikawa, A.  k.; Ikeda, M.; Ishida, T.; Ishii, T.; Ishitsuka, M.; Iwamoto, K.; Izmaylov, A.; Jamieson, B.; Jenkins, S.  j.; Jesús-Valls, C.; Jiang, M.; Johnson, S.; Jonsson, P.; Jung, C.  k.; Kabirnezhad, M.; Kaboth, A.  c.; Kajita, T.; Kakuno, H.; Kameda, J.; Karlen, D.; Kataoka, Y.; Katori, T.; Kato, Y.; Kearns, E.; Khabibullin, M.; Khotjantsev, A.; Kim, H.; Kim, J.; King, S.; Kisiel, J.; Knight, A.; Knox, A.; Kobayashi, T.; Koch, L.; Koga, T.; Konaka, A.; Kormos, L.  l.; Koshio, Y.; Kowalik, K.; Kubo, H.; Kudenko, Y.; Kukita, N.; Kurjata, R.; Kutter, T.; Kuze, M.; Labarga, L.; Lagoda, J.; Lamoureux, M.; Laveder, M.; Lawe, M.; Licciardi, M.; Lindner, T.; Litchfield, R.  p.; Liu, S.  l.; Li, X.; Longhin, A.; Ludovici, L.; Lu, X.; Lux, T.; Magaletti, L.; Mahn, K.; Malek, M.; Manly, S.; Maret, L.; Marino, A.  d.; Martin, J.  f.; Maruyama, T.; Matsubara, T.; Matsushita, K.; Matveev, V.; Mavrokoridis, K.; Mazzucato, E.; Mccarthy, M.; Mccauley, N.; Mcfarland, K.  s.; Mcgrew, C.; Mefodiev, A.; Metelko, C.; Mezzetto, M.; Minamino, A.; Mineev, O.; Mine, S.; Miura, M.; Molina Bueno, L.; Moriyama, S.; Morrison, J.; Mueller, Th.  a.; Munteanu, L.; Murphy, S.; Nagai, Y.; Nakadaira, T.; Nakahata, M.; Nakajima, Y.; Nakamura, A.; Nakamura, K.  g.; Nakamura, K.; Nakayama, S.; Nakaya, T.; Nakayoshi, K.; Nantais, C.; Ngoc, T.  v.; Niewczas, K.; Nishikawa, K.; Nishimura, Y.; Nonnenmacher, T.  s.; Nova, F.; Novella, P.; Nowak, J.; Nugent, J.  c.; O’Keeffe, H.  m.; O’Sullivan, L.; Okumura, K.; Okusawa, T.; Oser, S.  m.; Owen, R.  a.; Oyama, Y.; Palladino, V.; Palomino, J.  l.; Paolone, V.; Parker, W.  c.; Paudyal, P.; Pavin, M.; Payne, D.; Penn, G.  c.; Pickering, L.; Pidcott, C.; Pinzon Guerra, E.  s.; Pistillo, C.; Popov, B.; Porwit, K.; Posiadala-Zezula, M.; Pritchard, A.; Quilain, B.; Radermacher, T.; Radicioni, E.; Radics, B.; Ratoff, P.  n.; Reinherz-Aronis, E.; Riccio, C.; Rondio, E.; Roth, S.; Rubbia, A.; Ruggeri, A.  c.; Rychter, A.; Sakashita, K.; Sánchez, F.; Schloesser, C.  m.; Scholberg, K.; Schwehr, J.; Scott, M.; Seiya, Y.; Sekiguchi, T.; Sekiya, H.; Sgalaberna, D.; Shah, R.; Shaikhiev, A.; Shaker, F.; Shaykina, A.; Shiozawa, M.; Shorrock, W.; Shvartsman, A.; Smirnov, A.; Smy, M.; Sobczyk, J.  t.; Sobel, H.; Soler, F.  j.  p.; Sonoda, Y.; Steinmann, J.; Suvorov, S.; Suzuki, A.; Suzuki, S.  y.; Suzuki, Y.; Sztuc, A.  a.; Tada, M.; Takeda, A.; Takeuchi, Y.; Tanaka, H.  k.; Tanaka, H.  a.; Tanaka, S.; Thompson, L.  f.; Toki, W.; Touramanis, C.; Tsui, K.  m.; Tsukamoto, T.; Tzanov, M.; Uchida, Y.; Uno, W.; Vagins, M.; Valder, S.; Vallari, Z.; Vargas, D.; Vasseur, G.; Vilela, C.; Vinning, W.  g.  s.; Vladisavljevic, T.; Volkov, V.  v.; Wachala, T.; Walker, J.; Walsh, J.  g.; Wang, Y.; Wark, D.; Wascko, M.  o.; Weber, A.; Wendell, R.; Wilking, M.  j.; Wilkinson, C.; Wilson, J.  r.; Wilson, R.  j.; Wood, K.; Wret, C.; Yamada, Y.; Yamamoto, K.; Yanagisawa, C.; Yang, G.; Yano, T.; Yasutome, K.; Yen, S.; Yershov, N.; Yokoyama, M.; Yoshida, T.; Yu, M.; Zalewska, A.; Zalipska, J.; Zaremba, K.; Zarnecki, G.; Ziembicki, M.; Zimmerman, E.  d.; Zito, M.; Zsoldos, S.; Zykova, A.

doi:10.1103/physrevd.102.012007

This paper reports the first differential measurement of the charged-current (nu) over bar (mu) interaction cross section on water with no pions in the final state. The unfolded flux-averaged measurement using the T2K off-axis near detector is given in double-differential bins of mu(+) momentum and angle. The integrated cross section in a restricted phase space is sigma = (1.11 +/- 0.18) x 10(-38) cm(2) per water molecule. Comparisons with several nuclear models are also presented.

First measurement of the charged current (ν)over-barμ double differential cross section on a water target without pions in the final state / Abe, K., Akutsu, R., Ali, A., Alt, C., Andreopoulos, C., Anthony, L., Antonova, M., Aoki, S., Ariga, A., Ashida, Y., Atkin, E. T., Awataguchi, Y., Ban, S., Barbi, M., Barker, G. J., Barr, G., Barry, C., Batkiewicz-Kwasniak, M., Beloshapkin, A., Bench, F., et al.. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - STAMPA. - 102:1(2020). [10.1103/physrevd.102.012007]